SYNOPSYS 光学设计软件课程二十:设计容易制造与加工的非球面
yu8xTh$: 在本课中,我们展示如何将球面替换成非球面,从而改善像质。 然后我们重新优化它,控制非球面与最接近球面(CFS)的RMS偏离,以便更容易制造。 * N5cC#5`= 这是一个初始镜头,一个校正不佳的三片式镜头: LRNgpjE} (如果您想自己运行此案例,始镜头名为6.RLE。) @&!`.Y oy 让我们做一个简单的优化运行。 首先,我们只使用球面。 这是MACro: Ak(_![Q:q\ FETCH 6 x;d*?69f] PANT EXt?xiha? VLIST RAD 1 2 3 4 6 yk
r5bS VY 1 TH 20 3 VY 2 TH dN'2;X VY 3 TH 20 3 9I3vW]0x[ VY 5 TH GF(<!PC VLIST GLM 1 3 rybs9:_} END k e$g[g J,@SSmJ` AANT t+C9QXY AEC ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION mI5BJ ACC ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL 0K/?8[# ID+o6/V8 GNR .5 1 3 2 0 3q +C8_: GNR .5 1 3 2 .5 pO^gooV\ GNR .5 1 3 2 .7 u#TRm?s GNR .5 1 3 2 1. x4@v$phyH GNR .5 1 2 1 0 5LJUD>f9Z GNR .5 1 2 3 0 Nr24Rv GNR .5 1 2 1 1 cBxBIC GNR .5 1 2 3 1 /W4F(3oM END &
w%%{lM 3]Jl\<0 SNAP ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS y*i_Ec\h SYNO 50 ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES ){ywk z
D&5R/I 镜头质量得到改善,但5阶球差和3阶球差没有得到平衡: O3H~|R+^
转换成非球面。 将下面的命令行添加到PANT文件并重新优化。 i7@qfe$fR VY 1 G 3 tG1,AkyZ VY 1 G 6 y_aKW4L+ VY 1 G 10 kGaK(^w "'389*- 正如所期望的那样,现在镜头要好得多 - 但是非球面看起来如何? ASY列表给出了系数: ^.']-XjC SPECIAL SURFACE DATA kJ^)7_3 ______________________________________________________________________________ H)#HK!F6f SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE kVu8/*Q G 3 -3.740105E-08 (R**4) G 6 1.619749E-11 (R**6) G 10 2.852988E-14 (R**8) IP)?dnwG 2=?/$A9p 我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度(CFS)。 输入命令 JPeZZ13sS ADEF 1 PLOT. 9wR-0E
) @|yRo8| 该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们继续优化,是否能得到更容易制作的非球面。 在AANT文件中添加了这些行 Y\CR*om!W M 0 100 CLINK /]0-|Kg+R ADEF 1 g~zz[F 8U CD1 FILE 6 .23z\M8
- = CD1 .uu[f2.N+ gu'Y k 这里我们使用CLINK选项,它使优化程序运行下一个命令(在这种情况下为ADEF),然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 (要了解此强大功能,请在中键入HELP CLINKCW)。 p#-;u1-B SYNOPSYS已经有了这种分析的命令,如用户手册的第10.3.3节所述,但如果没有,你会怎么做? 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作,并且如果您想要执行没有命令的操作,最好知道如何使用其他功能。 bf~gWzA 加权因子100来自哪里? 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042,其他像差中最大的差异为0.045。 (要查看这些值,可以使用FINAL nb命令。我们输入FINAL 5,查看五个最大的像差,并得到下表(它位于FINAL ERROR列中)): cQ:Y@f 9 FINAL 5 #g)$m}tv? ABERRATION LIST xLUgbql- NAME TARGET WEIGHT RAW VAL. FINAL ERROR R. EFFECT S1_X@[t 81 0.0000000 0.9362033 SR 0.0140 0.130792E-01 0.028286 )(&Z&2~A A 2 YC 0.70000 0.50000 0.83333 0.00000 1h.Ypzu '%JIc~LJ 103 0.0000000 1.7262735 SR -0.0070 -0.120986E-01 0.024204 gEWKM(5B} A 2 YC 1.00000 0.16667 0.50000 0.00000 /CpU.^V )s @}|` 157 0.0000000 1.1508490 SR 0.0141 0.162809E-01 0.043829 !8cS1(a A 1 YC 1.00000 0.25000 0.75000 0.00000 f7y a0%N :o!bz>T 161 0.0000000 2.5733766 SR -0.0064 -0.165815E-01 0.045462 z|';Y!kQ A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.25000 0.00000 U g'y j%|#8oV 163 0.0000000 1.1508490 SR -0.0111 -0.127588E-01 0.026917 43i@5F] A 1 YC 1.00000 0.25000 -0.75000 0.00000 /FzO9'kj SV-M8Im73z 因此,这种加权将使RMS偏离与最大光线像差的误差相当。 D%tcYI( 我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行?当ADEF命令运行时,它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后,询问AI w!~%v
#
BUFFER? ?Hb5<,1u3 T]&%
KQ 看看放在哪里。 F*&A=@/3 BUFF? ]p,svevo l4 @ The current FILE BUFFER contains <"Ox)XG3]W 1 0.02051954 BEST FIT CV }Mh@%2$ 2 48.73404382 BEST FIT RD u`%Kh_ 3 -5.38236122E-13 VERTEX SHIFT g;N)K3\2 4 0.50763222 VOL. REMOVED }N^A
(`L 5 0.00097815 PEAK DIFF. dNQR<v\IL 6 0.00031781 RMS DIFF. M qy5>f) Gp0B^^H$ 我们所需的RMS差异在位置6- 我们想要控制的数量。 所以我们运行这个新的优化,光扇图几乎没有变化。 现在非球面看起来像什么? 'X()|{ SYNOPSYS AI>ASY s~A#B)wB --(e(tvf SPECIAL SURFACE DATA ?CaMn b8 ______________________________________________________________________________ =dVPx<l5 SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE 6 WD( G 3 -3.290403E-08 (R**4) G 6 1.879146E-11 (R**6) G 10 3.012221E-14 (R**8) 5>E]C=maD -vRZCIj! ADEF 1 PLOT zz4TJ(' S4r-s;U-v/ 现在RMS差异仅为0.00018。 在这里,我们的镜头只有43%的非球面偏离,并且性能基本相同。 )<]*! 现在调整加权因子可能是有意义的,分阶段增加它直到性能开始降低。 这可能会产生比上面更容易制作的镜头。 X(sN+7DOV 通过拾取FILE 5,我们也可以控制峰值差异而不是RMS。将AANT命令更改为
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_*^~w M 0 50 CLINK ,BUDo9h ADEF 1 ?Ek 3<7d CD1 FILE 5 {_ &*"bK = CD1 YQ\c0XG v/W\k.?q/ 并重新优化。 现在峰值偏离较小,仅0.00031毫米。 75u5zD 制造这种非球面有多难? 让我们来看看: ADEF 1 FRINGES f!3$xu5 这是一个非常漂亮的柔和的非球面,只有一些条纹到最合适的球面。 条纹是双通的; 实际差异只是显示的一半。 3WOm`< 使用这些工具,人们可以利用非球面元件,同时要确保它们易于制造。
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